FR2517233A1 - Procede de fabrication de profiles d'ecoulement creux et utilisation d'un tel procede pour la fabrication de corps profiles creux - Google Patents

Abstract

PROCEDE DE FABRICATION DE PROFILES D'ECOULEMENT CREUX DONT LA PAROI EXTERIEURE EST, PENDANT LEUR FONCTIONNEMENT, ENTOUREE PAR L'ECOULEMENT D'UN PREMIER FLUIDE DE TRAVAIL, ALORS QUE LES CANAUX SE TROUVANT A L'INTERIEUR DES PROFILES D'ECOULEMENT SONT TRAVERSES SIMULTANEMENT PAR UN DEUXIEME FLUIDE DE TRAVAIL. IL S'AGIT DE REALISER DES PROFILES AYANT UNE BONNE TENUE A LA PRESSION ET AUX TEMPERATURES ELEVEES ET UNE BONNE RESISTANCE MECANIQUE. LE TUBE 1 EST TRANSFORME PAR ETIRAGE OU LAMINAGE DE MANIERE QUE DES ACCUMULATIONS DE MATIERE 3 FORMENT UN RENFORCEMENT DE PAROI DU COTE DE L'ARRIVEE ET DU DEPART SUR OU DANS LA ZONE DES ARETES TERMINALES DU PROFILE 8 DISPOSE DU COTE DE L'ARRIVEE ET DU DEPART ET D'AUTRES ACCUMULATIONS DE MATIERE 2 FORMENT DANS LE PLAN MERIDIEN, DES BARRETTES DE SEPARATION. APPLICATION EN PARTICULIER AUX ECHANGEURS DE CHALEUR.

Description

1 72 J

"Procédé de fabrication de profilés d'écoulement creux et utili-

sation d'un tel procédé pour la fabrication de corps profiles creu: L'i Invention concerne un procédé de fabrication

de profiles d'écoulement creux dont la forme est optimisée de ma-

nière aérodynamique en fonction des nécessités de leur utilisation, et dont la paroi extérieure est, pendant leur fonctionnement, en- tourée par l'écoulement d'un premier fluide de travail (gaz chaud) alors que des canaux se trouvant à l'intérieur des profilés creux

sont traverseés simultanément par la circulation d'un deuxième flui-

de de travail (air comprimé).

De tels profilés d'écoulement creux sont utili-

sés par exemple dans des échangeurs de chaleur tels que celui qui

est décrit dans la demande de brevet allemande publiée N 2 907 810.

Dans ces echangeurs de chaleur de type connu O on prévoit un tube collecteur cui prusente deux conduites d'air comprimé séparées l'une de l'autre Par 1 'une de ces conduites d'air comprimé, l'air

comprimé introduit est amené dans les profilés d'écoulement lancé-

clés o il est réchauffé par les gaz chauds et il parvient ensui-

te à l'état réchauffé dans l'autre conduite d'air comprimé par

l'intermédiaire de laquelle l'air chauffé est amené à un utilisa-

teur, c'est-à-direpar exemple, la chambre de combustion d'un grou-

pe moto-propulseur à turbine à ga Zo Dans les échangeurs de chaleur

connus, 'La matrice d'changeur de chaleur constituée par les pro-

filés d'écoulement lanc 4 olés présente une forme en U faisant sail-

lie de chaque cÈté du tube collecteur concerné.

Par ailleurs, de tels profilés d'écoulement peuvent égalemnt Ctre utilisés par exemple, comme aubes directrices

ou mob les d'une turbo-machine, par exemple, d'un groupe moto-pro-

uulseur à turbine à gaz; dans ce cas, par exemple pour l'utilisa-

tion dans une turbine, les aubes concernées sont entourées par

une circulation de gaz chaud et peuvent être par ailleurs refroi-

dies au moyen d'air à haute pression extrait du compresseur par intermédiaire de canaux se trouvant à l'intérieur des aubes en

vue du refroidissement.

Cela présente toujours autant de relativement qandes difficultés de réaliser un procédé qui soit approprié à la -.2- fabrication de tels profilés d'écoulement et grâce auxquels le profilé fabriqué puisse être conformé de manière à résister aux hautes températures sur l'une de ses faces et qui présente par ailleurs les qualités de résistance nécessaires, en particulier du point de vue statique, pour une forte contrainte continue Par ailleurs, il est nécessaire que de tels profilés d'écoulement présentent une paroi extérieure lisse afin qu'il se produise le

moins possible de perturbations aérodynamiques.

On a déjà essayé de fabriquer par étirage de tels profilés d'écoulement en partant de ce que l'on appelle des semi-profilés, en assemblant ensuite les corps ern semi-profilés

correspondants dos à dos et en les réunissant au moyen d'une sou-

dure longitudinale par soudage ou brasure Les difficultés techno-

logiques qui résultent de ce procédé sont importantes; les profilés semilancéolés concernés ne sont

pas symétriques et, par conséquent, ils sont difficilement réalisa-

bles par étirage,

la liaison dos à dos des profilés semi-lancéo-

lés est d'autant plus problématique qu'il se trouve dans le contour extérieur concerné des rainures ou des arêtes en saillie qui entraînent des perturbations aérodynamiques non négligeables, la soudure longitudinale (de soudage ou de brasure) qui résulte de cet essai de réalisation de tels profilés

est soumise Un parmalience à l'action de la corrosiorn des gaz chauds.

Au surplus, il n'est pas possible dans les pro-

filés d'écoulement réalisés lors de ces essais, de conformer les extrémités d'un tel profilé double réalisé de cette manière sous la forme d'un raccord circulaire, comme cela est éventuellement désiré, ledit raccord permettant, par exemple dans le cas d'un échangeur de chaleur cité plus haut, de raccorder le profilé a un

tube collecteur central.

L'invention a donc pour objet, dans le cadre du

problème qui a été exposé dans l'introduction, de réaliser de maniè-

re comparativement simple, des profilés d'écoulement ou des corps semiprofilés qui présentent une conformation favorable du point -* 3- de vue aérodynamique et qui sont également à la hauteur de manière optimale en ce qui concerne les contraintes élevées et,le cas échéant, variab J es, de pression et de température tout en tenant compte par ailleurs des caractéristiques de résistance nécessaires, Conformément au but de l'invention, les corps.

profilés creux à fabriquer doivent présenter une durée d'utilisa-

tion relativement longue avec une faible sensibilité à la corro-

sion. De plus, le procédé de fabrication conforme à l'invention doit permettre d'obtenir une transformation de section partielle, en particulier des extrémités des profilés d'écoulement concernés, par exemple pour des raccordements désirés ou analogues, sans porter atteinte à ces profilés d'écoulement en ce qui concerne

leurs structures de base déjà terminées.

Conformément à l'invention, ceci est obtenu par le fait que:

Le procédé de fabrication de profilés d'écoule-

ment creux dont la forme est optimisée de manière aérodynamique en

fonction des nécessités de leurs utilisations, dont la paroi exté-

rieure est, pendant leur fonctionnement, entourée par l'écoulement d'un premier fluide de travail (gaz chaud) alors que les canaux se trouvant à l'intérieur des profilés d'écoulement sont traversés simultanément par un deuxième fluide de travail (air comprimé), est caractérisé en ce que: a) Sur un tube dont la section est tout d'abord essentiellement circulaire, carrée ou polygonale, on forme au cours d'un procédé d'usinage approprié, des accumulations de matière en

des endroits répartis de préférence de manière uniforme à la péri-

phérie du tube;

b) le tube est transformé par étirage ou lamina-

ge de telle manière que, parmi les accumulations de matière, les unes forment un renforcement de paroi du côté de l'arrivée et du départ de l'écoulement sur ou dans la zone des arêtes terminales

du profilé d'écoulement disposées du côté de l'arrivée et du dé-

part du flux, et que les autres accumulations de matière forment,

dans'le plan méridien, par soudage, brasure, ou analogue, des bar-

rettes de séparation pouvant être fixées l'une sur l'autre pour

au moins deux canaux d'amenée d'air comprimé séparés l'un de l'au-

tre.

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Le procédé conforme à l'invention présenté l'im-

portant avantage suivant Les exigences qui ont été fixées pour le profilé d'écoulement concerné, en particulier en ce qui concerne l'aérodynamique, la résistance et la tenue à la température, sont déjà contenues dans le procédé au point de départ de ce dernier (tu- be caractéristique a) précitée) et le produit final ne nécessite donc pas, par principe,de traitement supplémentaire; et cela même si le profilé d'écoulement de base ainsi fabriqué doit être utilisé comme aube directrice ou aube mobile d'une turbine, l'opération -nécessaire dans ce cas de finition de la mise en forme de l'aube,

telle qu'entre autres une torsion d'aube nécessaire, pouvant être réa-

lisée ultérieurement, ou encore dans le cas o l'on doit former-des raccordements de tuyauterie, par exemple aux extrémités du profil,

comme cela est par exemple nécessaire, lorsque l'on utilise l'é-

changeur de chaleur connu qui a été décrit plus haut.

Un autre avantage important de l'invention est vu dans le fait que le tube concerné (caractéristique: a) précitée) du fait de la répartition et de la conformation des accumulations de

matière réalisée au point de départ du procédé, ainsi que, finale-

ment, au cours du procédé de formage ultérieur, est conformé comme un produit fini de base (profilé creux) également en ce qui concerne

sa structure interne et ce tube présente les conduites de canalisa-

tion séparées l'une de l'autre correspondantes pour la circulation

ultérieure de l'air comurimé à réchauffer dans le processus d'é-

change de chaleur (échangeur de chaleur) ou de l'air de refroidis-

sement ( aube conductrice ou mobile).

En partant d'un tube qui peut être circulaire

ou anguleux, on peut ainsi former dans le cadre du procédé confor-

me à l'invention, au moyen de procédés de formage appropriés (étirage, estampage ou laminage) à des endroits prédéterminés des accumulations de matière en particulier en forme -de barrettes En utilisant des

matériaux appropriés, on peut, de cette manière, produite des sec-

tions profilées également par fluage ou extrusion Les barrettes peuvent être conformées selon les nécessités des étapes précédente et suivante du procédé à l'extérieur ou à l'intérieur ou sur les deux côtés du tube de matière L'opération propre de formage en un I -5- profilé d'écoulement s'effectue ensuite par étirage ou laminage, plusieurs étapes de procédé pouvant être interposées selon les nécessités Les barrettes conformées de la manière indiquée plus haut utilisent ainsi les accumulations de matière nécessaires qui sont disposées en des emplacements particuliers du profilé, ainsi par exemple, sur les arêtes antérieures et postérieures et sur les

barrettes intermédiaires du profilé creux.

Le processus de formage peut également être

réalisé en plusieurs étapes, et le cas échéant, en utilisant un ou-

til intérieur La mise en forme finale du profilé considéré s'effec-

tue par assemblage à la pressse et soudage de chacune des barrettes

intérieures, par exemple sous les cylindres d'une machine de souda-

ge dite à cordon enroul,é Les profilés ainsi réalisés peuvent d'ail-

leurs être produits à la longueur voulue Les barrettes précitées qui préparent partiellement ou séparent les canaux se trouvant à l'intérieur du profilé peuvent assurer aussi bien des fonctions statiques pour éliminer les forces résultant de la pression du fluide circulant à l'intérieur que des fonctions d'amélioration du

transfert de chaleur.

Pour améliorer le transfert de chaleur, on peut,

le cas échéant, avant l'opération de soudage ou de brasure des bar-

rettes, étirer également des bandes de tôle profilées pour amélio-

rer la turbulence longitudinalement à travers l'intérieur du profile et on peut les fixer par soudage ou brasure, de manière à cor sticuex

une structure entre les barrettes.

Pour la fabrication de profilés d'écoulement

torsadés, par exemple pour des aubes directrices ou mobiles de tur-

bine, les lames profilées individuelles peuvent être forgées dans leur forme définitive au moyen d'un processus de forgeage après

avoir été tronçonnées à la longueur correspondante.

En ce qui concerne la notion citée dans l'intro-

duction de procédé à "plusieurs étapes", il y a lieu d'indiquer que

ces étapes deviennent nécessaires lorsque l'on doit limiter le de-

gré de déformation pour des raisons de tenue de la matière <conso-

lidation) et qu'il faut interposer des opérations intermédiaires de

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recuit Par ailleurs, il y aurait lieu dans ce cas, de considérer une capacité limitée de fluage de la matière lors de l'opération de

formage, cette limitation rendant nécessaire d'obtenir la forme dé-

finitive par l'intermédiaire de plusieurs formes intermédiaires.

En particulier dans le cas d'une forme définitive qui diffère forte- ment de la forme circulaire, il peut en outre devenir nécessaire de limiter les forces périphériques élevées locales (par exemple sur de

petits rayons ou arêtes) et d'obtenir la forme définitive par l'in-

termédiaire de plusieurs formes intermédiaires pour limiter ainsi

l'usure de l'outil.

Pour le raccordement des profilés d'écoulement à d'autres éléments constructifs, par exemple de tubes échangeurs de chaleur aux fonds des tubes collecteurs et de distribution, il est désirable que les profilés d'écoulement présentent des extrémités arrondies De telles extrémités dé raccordement arrondies peuvent être formées selon le présent procédé par une étape intermédiaire de la manière suivante: Avant le soudage des barrettes intermédiaires du profilé, on transforme les sections terminales du tube profité, c'est-à-dire à un état intermédiaire, par exemple par estampage, en

une section tubulaire circulaire Dans ce cas, de manière supplémen-

taire, l'enveloppe de la partie de tube circulaire ainsi réalisée peut être munie de rainures de forme torique ou en forme de spirale

afin d'augmenter si cela est nécessa re 'a f 3 exibilité de wses rar-

ties de raccordement A la place de ces raccordements de forme cir-

culaire ou en complément à ces derniers, les enveloppes des extrémi-

tés de raccordement peuvent être mises sous forme de structures pé-

riphériques particulièrement appropriées dans chaque cas au raccor-

dement aux structures à raccorder par des procédés de formage appro-

priés Ces structures périphériques peuvent être par exemple prépa-

rées sous une forme de rectangle, de carré, de trapèze ou également

hexagonale ou octogonale.

Après l'étape destinée à la production de tels

profilés d'extrémité, on peut alors réaliser le soudage ou la bra-

sure des barrettes du profilé de la manière décrite plus haut nais -7-

seulement partiellement dans dans ce cas, dans la zone de la lon-

gueur du profilé non concerné par la transformation des extrémités.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention ressortiront de la description qui suit, faite à titre illus-

tratif en se référant aux dessins annexés sur lesquels: les fig 1,2 et 3 représentent dans l'ordre

un profilé tubulaire de forme carrée, ainsi que deux profilés tu-

bulaires de forme essentiellement circulaire;

les fig 4 et 5 représentent des profilés tubu-

laires essentiellement circulaires dans lesquels les accumulations de matière sont déjà réalisées sous forme de barrettes; la fig 6 représente le profilé tubulaire de la fig 1 qui est essentiellement carré après mise en place d'un corps profilé creux obtenu à partir de ce profilé tubulaire;

les fig 7 et 9 représentent des profilés d'é-

coulement fabriqués à partir du profilé tubulaire de base de la fig 5

ces profilés d'écoulement étant cependant dans une phase intermédi-

aire dans laquelle le processus de mise en forme a été interrompu;

les fig 8 et 10 représentent la forme défini-

tive respective des profilés d'écoulement des fig 7 et 9 après mise

en place des outils de compression nécessaires à cette mise en for-

me définitive, les fig 9 et 10 illustrant le montage de tôles de

turbulence supplémentaires.

les f ig 11 e 1 $ représentia It le mÈme pr;filé

d'écoulement dans différentes positions, les fig 12 et 14 correspon-

dant à des coupes longitudinales suivant les lignes A-A de la fig 11

et B-B de la fig 13, les fig 12 et 14 montrant en outre les raccord-

dements circulaires aménagés sur les profilés d'écoulement.

la fig 15 est une vue en perspective du profi-

lé d'écoulement selon les fig 12 et 14, la fig 16 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur utilisant les profilés d'écoulement construits conformément au procédé selon l'invention, et, les fig 17 à 20 représentent successivement

la mise en forme définitive d'un profilé d'aube directrice de tur-

bine qui est réalisé sous forme torsadée à l'état final représenté fig 20 en partant du profilé de base réalisé conformément au procédé

selon l'invention et représenté fig 17.

Le procédé selon l'invention est maintenant

décrit en détail en se référant à des exemples.

Le procédé conforme à l'invention part, par exemple,d'un tube 1 de forme carrée (fig 1) ou d'un tube de forme essentiellement circulaire 2 (fig 2), 'le tube de la fig 1 étant muni au cours de processus de transformation qui seront décrits plus loin, d'accumulation de matière 2 ', 3, qui se trouvent de préférence dans les coins, alors que dans le cas de la fig 2 on peut partir d'une paroi tubulaire intérieure cylindrique, des accumulations de matière 4,5 étant également réparties en ayant la même forme à peu près sur la périphérie, de telle façon que le tube 2 présente sur

sa paroi extérieure une forme presque carrée avec des-angles arron-

-dis de formes égales et se faisant-face l'un à l'autre.

La fig 3 représente un exemple de réalisation dans lequel le tube 3 est conformé de manière à présenter une paroi extérieure cylindrique, alors que la périphérie intérieure de ce tube 3 est formée d'une sorte de mélange de formes de structures

de paroi interne carrée et circulaire Les accumulations de matiè-

re 6 qui se font face sont représentées par des hachures en croix alors que les autres accumulations de matière 7 qui se font face

sont représentées par des hachures inclinées.

Après que l'on ait muni un tel tube 1 sensible-

ment carré, comme représenté fig 1, des accumulations de matière 2 ', 3, on peut faire subir à ce tube 1 des transformations selon la fig 6 par étirage et laminage, de telle manière que, d'une part, les accumulations de matière 3 forment les renforcements de paroi en amont et en aval dans la zone des arêtes terminales du profilé d'écoulement 8 qui sont disposées dans la zone aval et dans la zone amont du flux, alors que d'autre part, les accumulations de matière 2 ' forment des barrettes de séparation entre les conduites 8 et 9 formant canal du profilé d'écoulement qui sera ensuite réalisé de manière finale Comme cela est indiqué dans l'introduction, la disposition et la conformation de ces barrettes de séparation sont importantes tout d'abord pour la robustesse de la conception ainsi que pour l'optimisation du processus de transfert de chaleur On 9 -

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peut voir sur la fig 6 que le profilé d'écoulement 8 a subi une transformation filale à partir de l'élément de base, mais qu'il res

te encore un espace entre 1 es extrémités se faisant face des barret-

tes de séparation 2, ledit espace étant ensuite complètement refer-

é par exemple au cours d'un processus ultérieur facile de réunion à la presse du profilé d'dcoulement et d'un soudage ultérieur des extrémités de barrettes

Les fig 4 et 5 représentent des profilés tubu-

laires 11 et 2 de forme essentiellement cylindrique et qui présen-

Io tent des accumu lati ns de mati 1 re 3 respectivement 14 pré-formées qui ont déjà la formre de barrettes, les accumulations de matière 13 en focrme de barrettes fig) faisant saillie non seulement dans la paroi intérieure du profiél tubulaire I miais aussi dans sa paroi

extérieure L'exemple de réalisation représenté sur la fig 5 dif-

fère de celui de la fig 4 en ce que les accumulations de matière 14 respectivement 15 en formne de barrettes, font saillie exclusivement ans " la proi intérieure du profilé tubulaire 12 o Les accumulations d E matière précitées peuvent par exlemrple atre réalisées également comm E

les profilés tubulaires qui les portent par étirage, estampage, la-

minage, fluage ou extrusion.

Les exemples représentés aux figo 4 et 5 peuvent egalement chacurn pour soi, ztre utilisés comme base de processus séparés pour la fabrication ultérieure d'un corps profilé creux ou

-' ual prof il 'l c ule:?.

Mais les exemples représentés aux figs 4 et 5

peuvent être comnpris également comme étant les deux phases successi-

es 'l'un pronedé, c'està-dire que le besoin en matière qui est relativement élevé et qui est nécessaire par exemple, pour obtenir :it:r:ieuremernt des barrettes intérieures ou des barrettes de sépa'

raticn, est tout d'abord prépare par la mise en forme correspondan-

e des accumulations de matière 13 faisant saillie sur la paroi e<térieure et sur la paroi intérieure du profilé tubulaire 11 (fig 4) A;u cours d'une phase de traitement supérieur, ces accumulations de

ma.ière 13 sont mises sous la forme du contour 15 (profilé tubulai-

re I 1 de la fig 5), de telle manière que ce n'est quaaprès que

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le processus ultérieur ou final de mise en forme du profilé doit

être mis en route.

Les exemples de réalisation des fig 7 à 10 partent du corps profilé tubulaire de base 12 de la fig 5, qui comporte les accumulations de matière 14 respectivement 15, qui ne

font saillie que dans la paroi -intérieure Selon la fig 7, le pro-

filé d'écoulement 16 est également mis sous une forme presque défi-

nitive -dans laquelle cependant les extrémités de barrettes se fai-

sant face des accumulations de matière 15 ne sont pas en contact.

On peut par exemple, supposer que, au cours du procédé de fabrica-

tion, le processus de mise en forme du profilé tubulaire 12 est in-

terrompu entre les configurations représentées sur les fig 5 et 7

pour installer un outil intérieur correspondant au contour infé-

rieur du canal 17,18, qui est désiré ensuite (fig 7) de telle maniè-

re que ce n'est qu'à la suite que le processus de mise en forme ul-

térieure pour la réalisation du profilé 16 (fig 7) est réalisé A-

près que l'outil intérieur ait été enlevé, on effectue la mise en forme transversale du profilé 16 au moyen des mâchoires 19 et 20, afin d'obtenir le profilé final 16 ', les extrémités de barrettes

étant soudées ou brasées entre elles juste avant leur mise en con-

tact.

La fig 9 représente également un profilé d'écou-

lement issu de l'exemple de la fig 5 dans la forme intermédiaire

correspondant à la fig 7; dans ce cas, on introduit dans les es-

paces intermédiaires des canaux ainsi qu'entre les extrémités cons-

tituant les limites des barrettes conformées à partir des accumula-

tions de matière 15, des tôles de turbulence, qui, dans le cadre de processus de mise en forme selon la fig 10, forment simultanément un élément structurel intérieur du profitlé d'écoulement 16 ', ces tôles de turbulence étant ensuite soudées entre les surfaces de

contact des barrettes avec le profilé d'écoulement.

D'une manière qui n'a pas été représentée plus

en détail, la mise en forme finale ultérieure du progilé d'écoule-

ment peut être réalisée par un assemblage simultané à la presse et un soudage des barrettes intérieures sous les rouleaux d'une machine

de soudage à cordon enroulé.

il - Les fig 11 et 12 ainsi que les fig 13 et 14 représentent un profilé d'écoulement 16 fabriqué également par exemple à partir du corps tubulaire de base 12 de la fig 5 On

peut voir sur les fig 11 et 13 que les extrémités médianes de bar-

rettes sont encore disposées avec une certaine distance entre elles, c'es L-à-dire que comme dans les fig 7 et 9, ce profilé 16 n'est pas complètement mis en forme Avant la mise en forme complète et le soudage ou la brasure le long des extrémités de barrettes, dans les exemples de réalisation des fig 11 et 14, on munit les profilés d'écoulement 16 tout d'abord, d'une pièce de raccordement 21 de forme circulaire qui est réalisée par estampage et grâce à laquelle le profilé considéré peut être assemblé de manière appropriée avec la base d'un échangeur de chaleur Cette pièce de raccordement peut

évidemment être fabriquée de toute autre manière appropriée (éti-

rage, emboutissage ou laminage); il est évidemment possible de

réaliser cette pièce de raccordement sous forme polygonale, le ter-

me "polygonale" couvrant entre autre des sections de raccordement de tubes carrées, rectangulaires, trapézoïdales, ou à six ou huit côtés. En outre, on peut munir la pièce de raccordement

21, telle qu'elle est représentée sur la fig 5 de rai-

nures 22; ces rainures 22 peuvent être aménagées dans cette pièce

de raccordement 21 avant ou après l'opération de soudage ou de bra-

sure le long des extrémités de barrettes restantes Selon la fig 15, ces rainures 22 peuvent être réalisées dans la paroi périphérique

extérieure de la pièce de raccordement 21 sous forme d'encoches dis-

posées à des distances égales les unes derrière les autres Ces en-

coches peuvent également être imprimées dans la pièce de raccorde-

ment sous forme de spirale sur la direction périphérique ou sous

forme de filet.

La fig 16 représente un échangeur de chaleur qui est approprié à l'utilisation des profilés d'écoulement réalisés selon le procédé selon l'invention; dans cet échangeur de chaleur,

la référence 23 désigne la matrice de courants croisés/contre-cou-

rant et les corps profilés creux constituant la matrice, par exem-

12 - ple 16 selon les fig 8 et 10, sont reliés d'une part à une première conduite tubulaire fixe 24 pour l'amenée de l'air comprimé D dans la matrice, et, d'autre part, dans une deuxième conduite tubulaire fixe 25 de laquelle l'air comprimé D' réchauffé à travers la matrice par le gaz chaud (flèche H) est extrait et envoyé à un utilisateur

approprié, par exemple la chambre de combustion d'un groupe moto-

propulseur à turbine à gaz Comme on peut le voir sur la fig 16,

les deux conduites tubulaires 24 et 25 qui sont séparées l'une de-

l'autre, sont intégrées dans un tube collecteur commun 26, la ma-

trice d'échangeur de chaleur 23 s'étendant latéralement à partir de

ce tube collecteur 26 en faisant une saillie en forme de U Le par-

cours correspondant de l'air comprimé à travers la matrice 23 est indiqué par la flèche F Au lieu d'un tube collecteur commun pour les deux conduites tubulaires 24 et 25, on pourrait imaginer par -15 ailleursune configuration d'échangeur de chaleur, dans laquelle on prévoit deux tubes séparés l'un de l'autre et essentiellement

parallèles entre eux, à savoir un tube pour l'amenée d'air compri-

* mé dans la matrice et un autre tube pour la sortie de l'air compri-

mé de la matrice vers un consommateur.

La fig 17 représente un profilé d'écoulement de base 27 réalisé 3 partir d'un tube polygonal et comportant des

canaux intérieurs 28, 29 et 30 séparés les uns des autres Si on.

suppose par exemple qu'un tel profilé de base selon la fig 17 doit Ivre utilisé par exemple comnte aube d Xlrectrice cu cube mobi IE l'une turbine, on peut selon le procédé selon l'invention, procéder de telle manière que ce profilé de base 27 (fig 17) soit tronçonné de manière correspondant aux longueurs d'aubes individuelles désirées afin de pouvoir ensuite le mettre dans la forme optimale désirée

correspondant aux contraintes aérodynamiques et/ou thermodynamiques. Selon la fig 18, le profil considéré 27 ' est essentiellement courbé

et étiré essentiellement selon la direction longitudinale conformé-

ment aux contours 27 " de la fig 19; enfin, conformément à la fig.

, on réalise la torsion d'aube désirée avec le contour de profi-

lé correspondant 27 "', et ceci le cas échéant au cours d'un proces-

sus de forgeage dans lequel la lame profilée de la fig 19 est forgée dans sa forme définitive de la fig 20 au moyen de matrices

de forme appropriée.

13 - Pour l'utilisation des profilés d'écoulement fabriqués selon le procédé selon l'invention, dans l'exemple de l'échangeur de chaleur de type connu cité plus haut, il n'est évider mnent pas absolument nécessaire de former des pièces de raccordement circulaires sur les profilés d'écoulement; il serait tout à fait envisageable de faire déboucher les profilés d'écoulement mis sous forme lancéolée directement dans les parties de base de l'échangeur

de chaleur et de les y fixer.

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Claims (2)

REVENDICATIONS ) Procédé de fabrication de profilés d'écou- lement creux dont la forme est optimisée de manière aérodynamique en fonction des nécessités de leurs utilisations, dont la paroi extérieure est, pendant leur fonctionnement, entourée par l'écoule- ment d'un premier fluide de travail (gaz chaud) alors que les ca- naux se trouvant à l'intérieur des profilés d'écoulement sont tra- versés simultanément par un deuxième fluide de travail (air compri- mé), caractérisé en ce que: a) sur un tube dont la section est tout d'a- bord essentiellement circulaire ( 2), carrée ( 1) ou polygonale, on forme, au cours d'un procédé d'usinage approprié, des accumulations de matière ( 2 ',3 ou 4, 5) en des endroits répartis de préférence de manière uniforme à la périphérie du tube; b) le tube (par exemple 1) est transformé par étirage ou laminage de telle manière que, parmi les accumulations de matière, les unes ( 3) forment un renforcement de paroi du côté de l'arrivée et du départ de l'écoulement sur ou dans la zone des arêtes terminales du profilé d'écoulement ( 8) disposées du côté de l'arrivée et du départ du flux, et que les autres accumulations de ma- tière ( 2 ') forment, dans le plan méridien, par soudage, brasure, ou analogue, des barrettes de séparation pouvant être fixées l'une sur l'autre pour au moins deux canaux ( 9 ou 10) d'amenée d'air comprimé séparés l'un de l'autre.
1. 20) Procédé selon la revendication 1, caracté-

   risé en ce que, au moins deux accumulations de matière ( 13,14) ou ( 14, 15) de même forme et se trouvant l'une en face de l'autre par rapport à la périphérie du tube sont conformées en forme de barrettes avant le processus de formagedu profil et en faisant saillie à l'intérieur ( 14,15) et/ou à l'extérieur ( 13) de la structure de

   la paroi tubulaire.

   ) Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 et 2, caractérisé en ce que, lesdites accumulations de matière ou les profilés creux munis de ces dites accumulations

   de matière sont produits par étirage, estampage, laminage, embou-

   tissage à chaud ou extrusion.

   -

   ) Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1,2 et 3, caractérisé en ce que le processus de réalisa-

   tion du profil est effectué en utilisant un outil intérieur adapté aux contours intérieurs désiré ( 17,18) ou final ( 17 ', 18 ') du canal d'air comprimé.

   ) Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1,2 et 3, caractérisé en ce que le processus de réalisa-

   tion du profil est interrompu en vue de Ela mise en place de tôles ou de bandes de tôles ( 21,10,11) conformées pour l'activation de la turbulence, qui sont fixées entre les extrémités de barrettes se faisant face du profilé d'écoulement ( 16) terminé et qui sont eirsuite soudées ou brasées avec ce dernier en même temps que les

   extrémités de barrettes sous forme d'éléments structurels inté-

   rieurs du profilé d'écoulement.
2. 60) Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 5, caractérisé en ce que une mise en forme consécu-

   tive est réalisée par assemblage à la presse et soudage des barret-

   tes intérieures sous les rouleaux d'une machine à souder à cordon enroulé.

   7 ) Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 6, destiné en particulier à la fabrication d'aubes directrices ou mobiles à refroidissement interne de turbo-machines,

   telles que des groupes moto-propulseurs à turbine à gaz, caractéri-

   sé en ce que, après les opérations de finition à la presse, de sou-

   dage et/ou de brasure dl corps de base du profilé cl'écouleln:nt léa-

   lisé de la manière décrite précédemment, les lames profilées d'aubes individuelles sont tronçonnées et, en vue d'une torsion d'aube correspondant à la géométrie d'aube désirée, sont soumises à un processus de forgeage consécutif au cours duquel les feuilles profilées sont mises en forme définitive et/ou martelées sur des

   matrices de conformation correspondantes.

   8 ) Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 6, caractérisé en ce que, avant l'opération de sou-

   dure des barrettes intermédiaires du profilé d'écoulement ( 16), au moins une partie terminale de ce dernier est transformée par 16 - estampage ou analogue, en une pièce de raccordement ( 21) circulaire ou

   polygonale, la section polygonale étant entre autre carrée, rec-

   tangulaire, trapézoidale, hexagonale ou octogonale.

   9 ) Procédé selon la revendication 8, caracté-

   risé en ce qu' au moins une pièce de raccordement ( 21) est munie après l'opération de soudage ou de brasure le long des extrémites de barrettes restantes, de rainures coaxiales ( 22) ou en frme de spirale ou de filetage qui doivent être creusées dans la pari

   intérieure et/ou extérieure de ladite pièce de raccordement (Z 11.

   10 ) Procédé selon l'une quelconque des re-

   vendications 1 à 9, caractérisé en ce que, à partir des accumula-

   tions de matière ( 13) faisant tout d'abord saillie sur les parois extérieure et intérieure d'un tube ( 11), on réalise, au cours d'une étape de fabrication consécutive, des accumulations de matière ( 1 I

   en forme de barrettes et faisant saillie de la paroi tubulaire in-

   térieure. 11 ) Utilisation du procédé selon l'une quelconue des

   revendications 1 à 6 et 8 à 10, pour la fabrication de corps pro-

   filés creux lancéolés destinés à la matrice à courants cr Qisês/ contrecourant ( 23) d'un échangeur de chaleur, dans lequel les corps profilés creux lancéolés ( 16) sont raccordés, d'une part, à une première conduite tubulaire fixe ( 24) destinée à l'amenée de l'air comprimé dans la matrice et, d'autre part, à une aeuxième conduite t'bule ire fixe ( 25) de Jaquelle parvient l'air r 4 chawffé

   à travers la matrice vers un utilisateur, ces deux conduites tu-

   bulaires séparées étant soit intégrées dans un tube collecteur

   commun ( 26), soit constituées de tubes isolés s'étendant essentiel-

   lement parallèlement l'un par rapport à l'autre, la matrice ( 23} d'échangeur de chaleur constituée par les corps profiles creux

   s'étendant contre le tube collecteur ( 26) ou les tubes isolées laté-

   ralement en faisant une saillie en forme de U.